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探寻猪笼草与蚂蚁的协同进化关系


□ 华跃进

华跃进

  一只蚂蚁匆匆忙忙地沿着一枚叶片爬行,不时停下脚步四下张望,然后似乎发现了什么,又急匆匆地继续赶路。来到一个巨大“瓶子”的顶部时,这只长途跋涉的蚂蚁终于停下脚步,开始贪婪地吃起来,原来这个“瓶子”的瓶口处布满了香甜的蜜汁。然而,就在饱餐后的蚂蚁打算踏上归途时,突然脚下一滑,掉进瓶底,再也没能爬上来。这顿甜蜜的大餐竞成了蚂蚁最后的晚餐。这就是猪笼草捕食蚂蚁的精彩一幕。

  猪笼草是著名的食虫植物,属于猪笼草科、猪笼草属,目前全世界已知70多种,我国仅产1种,分布于广东南部、海南及港澳地区,已被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》中。猪笼草主要依靠叶片末端变态形成的捕虫囊来捕食蚂蚁等小动物。猪笼草的叶构造复杂,叶片下端连接着向下弯曲的卷须,卷须的尾部扩大并反卷成长圆筒形的“瓶子”,即捕虫囊。捕虫囊的下半部稍膨大,形状像猪笼,其名字也因此而得。近年来,我们对广东省珠海市附近的野生猪笼草进行了仔细观察,并记录下了猪笼草与蚂蚁之间有趣的协同进化关系。

  甜蜜“红唇”的诱惑

  我们发现在猪笼草附近生活着许多蚂蚁。这些蚂蚁似乎有意与猪笼草做邻居,或将巢穴搭建在猪笼草附近的树上、草丛上,或者干脆在猪笼草的果序上建巢。这些蚁巢因为高出地面,还可以有效防止雨水或洪水灌入。我们发现,这些猪笼草捕食最多的动物便是蚂蚁,我们检查的每一个捕虫囊内几乎都有蚂蚁的残体。

  一向小心谨慎的蚂蚁怎么会如此容易地成为猪笼草的囊中物呢?仔细观察后我们发现,猪笼草的捕虫囊是一个十分精巧的结构,充满了机关和陷阱。捕虫囊长12—16厘米,最长的可达23厘米,宽2~6厘米,外表以绿色为主,并布有褐色或红色的斑点和条纹;顶端有一个卵圆形或椭圆形的囊盖,仅以一个很小的部位与囊口相接;瓶盖下面分布着丰富的蜜腺,能分泌出香甜的蜜汁。寻觅到此的蚂蚁等昆虫无法抵挡甜蜜的诱惑,只能倒吊着身体,在瓶盖下面觅食。饱餐之后的蚂蚁便在瓶盖上寻找退路,但是圆形的瓶盖四周都是悬空的,无路可走的蚂蚁只能选择瓶盖与瓶口相接处的狭小部位。这里既支撑着瓶盖,又与瓶体侧壁相连,好似一条绿色的“死亡通道”,到达这里的蚂蚁通常会失足滑落,跌进捕虫囊内,最终被消化吸收。

  猪笼草捕虫囊的囊口边缘是一个扩展的平台,我们把它称为瓶缘,鲜红色的瓶缘分别向瓶口的内外两侧翻卷,其表面分布着一层蜜汁,好像诱惑蚂蚁的甜蜜“红唇”。其实,瓶缘内侧的蜜汁更为丰富,这种甜蜜诱惑使很多蚂蚁不顾生命危险,向瓶口内缘探去。然而,瓶缘表面是一条条整齐排列着的凹槽,凹槽表面是许多较浅的口袋形的细微结构,其开口朝向囊内。当蚂蚁从捕虫囊外侧爬上瓶缘时,由于这些浅口袋形结构开口向上,瓶缘向外的翻卷处正好成为它们登上瓶缘的阶梯,蚂蚁便能很顺利地爬上去。然而,当蚂蚁觅食结束,转身打算原路返回时,那些向瓶口内翻卷的浅口袋型细微结构就变成了致命的“死亡滑梯”,此刻蚂蚁的脚下已经变得非常光滑,它们只能沿着滑梯一样的捕虫囊内壁坠入囊内,成为猪笼草的美食。

  不过,仍有一些在囊盖下面饱餐后的蚂蚁能够逃过此劫,这些“聪明”的蚂蚁没有选择囊盖与捕虫囊瓶口的连接处做退路,而是从囊盖边缘直接翻到囊盖的上面,如此一来便避免了跌人囊中的致命危险。当然,这些“白吃”了猪笼草蜜汁的蚂蚁肯定会引来更多同伴,后来者中总会有一部分失足跌落,成为猪笼草的美餐,这也算是“吃白食者”对猪笼草另一种方式的报答吧。

  指向死亡陷阱的“引路蜜滴”

  在野外观察中,我们看到蚂蚁不时地用灵敏的触角在猪笼草的茎和叶面上探寻,爬行过程中,还不时地停下来,像是在吃什么。为了进一步观察,我们在室内栽培了野生猪笼草。由于室内没有野外环境中那么多的蚂蚁等昆虫进食,同时也避免了雨水的冲刷,我们发现猪笼草瓶缘上的蜜汁有时竟多得往下流,猪笼草植株上还有一些晶莹的好似露珠的东西,在光照下显得非常耀眼,这些“露珠”是什么?有何作用?

  我们用镊子试着夹一下那些“露珠”——黏黏的,再用舌头尝一下——甜甜的,是蜜滴!我们再仔细寻找,在猪笼草的茎上、叶柄上、叶片上、卷须上和捕虫囊的外壁上,甚至在猪笼草的花柄上和花被外面等部位都发现了星星点点的蜜滴。这些蜜滴每隔一段距离出现一个,呈分散状排列,我们发现其分布方式好像是专门为了引诱蚂蚁等食蜜者而设计的。探路的蚂蚁沿着这些蜜滴排成的路线可以顺利找到蜜汁最丰富的地方,也就是致命的陷阱——捕虫囊的囊口。这只探路蚁很可能有去无回,但是它沿途留下的化学信息会引导同伴顺利找到捕虫囊的囊盖和瓶缘。来此饱食蜜汁的蚂蚁越多,猪笼草就越有机会得到猎物。我们把这些在猪笼草营养器官上分散排列并能引导昆虫的蜜滴称为“引路蜜滴”。

  当然,“引路蜜滴”不仅仅是引诱蚂蚁走向死亡的路标,还是引导蚂蚁当“红娘”帮助猪笼草授粉的甜美路线,因为蚂蚁沿着“引路蜜滴”还可以顺利到达猪笼草的花序。花被片上不但有丰富的蜜汁,而且相对安全得多,并没有致命的“陷阱”。来到这里的蚂蚁在吃到更多蜜汁的同时,还能为猪笼草传粉。

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摘自:大自然 2011年第06期  
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